#
# @lc app=leetcode.cn id=75 lang=python
#
# [75] 颜色分类
#
# https://leetcode-cn.com/problems/sort-colors/description/
#
# algorithms
# Medium (57.26%)
# Likes:    761
# Dislikes: 0
# Total Accepted:    166.8K
# Total Submissions: 291.4K
# Testcase Example:  '[2,0,2,1,1,0]'
#
# 给定一个包含红色、白色和蓝色，一共 n 个元素的数组，原地对它们进行排序，使得相同颜色的元素相邻，并按照红色、白色、蓝色顺序排列。
# 
# 此题中，我们使用整数 0、 1 和 2 分别表示红色、白色和蓝色。
# 
# 
# 
# 
# 
# 
# 示例 1：
# 
# 
# 输入：nums = [2,0,2,1,1,0]
# 输出：[0,0,1,1,2,2]
# 
# 
# 示例 2：
# 
# 
# 输入：nums = [2,0,1]
# 输出：[0,1,2]
# 
# 
# 示例 3：
# 
# 
# 输入：nums = [0]
# 输出：[0]
# 
# 
# 示例 4：
# 
# 
# 输入：nums = [1]
# 输出：[1]
# 
# 
# 
# 
# 提示：
# 
# 
# n == nums.length
# 1 
# nums[i] 为 0、1 或 2
# 
# 
# 
# 
# 进阶：
# 
# 
# 你可以不使用代码库中的排序函数来解决这道题吗？
# 你能想出一个仅使用常数空间的一趟扫描算法吗？
# 
# 
#

# @lc code=start
class Solution(object):
    def sortColors(self, A):
        def qsort(A, b, e):
            def swap(A, i, j):
                t = A[i]
                A[i] = A[j]
                A[j] = t
        
            if b >= e or (b + 1 >= e):
                return

            m = b + ((e-b)>>1)
            x = A[m]

            i = b
            l = b
            r = e - 1

            while i <= r:
                if A[i] < x:
                    swap(A, l, i)
                    l += 1
                    i += 1
                elif A[i] == x:
                    i += 1
                else:
                    swap(A, r, i)
                    r -= 1

            qsort(A, b, l)
            qsort(A, i, e)
        
        qsort(A, 0, len(A))
# @lc code=end

